【正文】 uFAyxf T? () 其中 [f(x， y)]是空間數(shù)據(jù)陣列， [F(u， v)]是變換系數(shù)陣列， [A]是變換矩陣， [A]T是 [A]的轉(zhuǎn)置 [17]。研究 matlab 在離散系統(tǒng)中的運(yùn)用，包括在時(shí)域和 Z 域中的運(yùn)用，還有離散余弦變換的 matlab 運(yùn)用。圖形用戶界面 GUI(Graphics User Interface)是由各種圖形對(duì)象 ,如圖形窗口、圖軸、菜單、按鈕、文本框等構(gòu)建的用戶界面 ,是人機(jī)交流信息的工具和方法 ,在該界面內(nèi) ,用戶可以根據(jù)界面提示完成整個(gè)工程 ,卻不必去了解工程內(nèi)部是如何工作的。利用 GUIDE設(shè)計(jì)圖形用戶界面時(shí) ,可通過 GUI應(yīng)用屬性設(shè)置編輯器來設(shè)置對(duì)句柄操作的響應(yīng) ,findobj 命令可以獲得所需對(duì)象的句柄 [18]。 2)屬性編輯器 (Properties Inspector) 打開屬性編輯器的方法有多種 ,最常用的 ,選中控件對(duì)象以后 ,點(diǎn)擊工具條上的屬性設(shè)置按鈕 ,即可打開屬性編輯器。 3)控件布置編輯器 (Alignment Objects) 在編輯 CUI 過程中 ,通過控件布置編輯器 可以方便地設(shè)置面板上 GUI 控件的布局。在控件布置編輯器中可以設(shè)置 GUI 控件水平以及垂直布局 ,包括對(duì)齊方式以及控件間距等 [19]。 5)菜單編輯器 (Menu Editor) 在 GUI 面板中點(diǎn)擊菜單編輯按鈕可打開菜單編輯器 ,通過菜單編輯器可以為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 圖形界面添加、設(shè) 置和修改菜單項(xiàng) ,以及為右鍵添加快捷菜單。選擇 GUIDE 主菜單中的 Tools/Grid and Rulers 即可打開網(wǎng)標(biāo)尺設(shè)置編輯器。選擇 GUI 主菜單中的 Tools/GUI Options 即可 打開 GUI應(yīng)用屬性設(shè)置編輯器。進(jìn)行 GUI設(shè)計(jì)時(shí) ,首先單擊 GUI面板左邊所需的控件 ,然后在右邊的圖形界面編輯區(qū)中再次單擊某一恰當(dāng)?shù)奈恢?,這時(shí)將在該位置上為圖形界面添加一相應(yīng)的控件 ,接下來 ,通過屬性編輯器和對(duì)齊編輯器對(duì)各控件設(shè)置相關(guān)屬性和進(jìn)行界面布置 ,以完善界面功能 [20]。 1 這個(gè)界面的主要功能有： （ 1）實(shí)現(xiàn)各類信號(hào)的加、乘、卷積、平移等運(yùn)算，其中信號(hào)包括正弦信號(hào)、三角信號(hào)、方波信號(hào)。可選擇的窗函數(shù)有矩形窗、三角形窗、漢寧窗、哈明窗、布萊克曼窗、凱賽窗。 2界面的輸入數(shù)據(jù)要求： （ 1）信號(hào)運(yùn)算 器有可選項(xiàng)，直接點(diǎn)擊選擇即可，只是在平移的時(shí)候要輸入平移量，且平移只對(duì)信號(hào) 1有作用。 通過這個(gè)界面 可以進(jìn)行信號(hào)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)和研究濾波器的特點(diǎn)。他雖然結(jié)構(gòu)是簡單了點(diǎn)，但用起來十分方便， 容易掌握 。以一個(gè)正弦信號(hào)與三角信號(hào)的卷積為例說明一下上部信號(hào)運(yùn)算器的 功能。點(diǎn)確定之后的結(jié)果如圖 。 圖 、三角波卷積圖 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 0 10 t/s s/m 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 0 10 t/s s/m 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 50 0 50 t/s s/m 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 選擇信號(hào) 1為正弦信號(hào)，信號(hào) 2選擇為三角信號(hào)，運(yùn)算方式選擇加法，點(diǎn)確定之后生成如圖 所示。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20505t/ss/m 圖 、三角波相加圖 選擇信號(hào) 1為正弦波，信號(hào) 2 為三角波，運(yùn)算方式為乘法 ，點(diǎn)擊確定后生成如圖 所示，從 上往下分別是正弦波，三角波和正弦 波與 三角波 的 相乘圖。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20505s/mt/s 圖 波平移圖 2 濾波器仿真 在界面下部的濾波器設(shè)計(jì)中選擇濾波器類型為 FIR，通帶類型為低通濾波器，通帶 +阻帶為 ，窗函數(shù)類型為三角形窗，點(diǎn)擊右下角的生成濾波器按鈕后出現(xiàn)如圖 所示。0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 2 0020N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR低通濾波器 保持濾波器類型為 FIR， 選擇 通帶類型為高通，通帶 +阻帶輸入 ，窗函本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 數(shù)類型選擇三角形窗點(diǎn)擊生成濾波器按鈕之后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個(gè)三角形窗的高通濾波器，只有頻率的絕對(duì)值大于 的信號(hào)才能通過。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 3 0 2 0 1 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR帶通濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 繼續(xù)保持濾波器類型 為 FIR，選擇通帶類型為帶阻，通帶 +阻帶輸入 ，窗函數(shù)類型選擇三角波型窗，點(diǎn)擊生成濾波器后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個(gè)三角波型窗的帶阻濾波器。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 1 0 0 5 0050N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR低通濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 繼續(xù)保持濾波器類型為 FIR，通帶類型選擇高通濾波器，通帶 +阻帶輸入，窗函數(shù)選擇矩形窗，點(diǎn)擊生成濾 波器按鈕之后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個(gè)矩形窗 FIR 高通濾波器。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 2 0 0 0 1 0 0 001000N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 1 0 0 5 0050N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR帶通濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 繼續(xù)保持濾波器類型為 FIR，通帶類型選擇帶阻濾波器，通帶 +阻帶輸入 ，窗函數(shù)選擇矩形窗，點(diǎn)擊生成濾波器之后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個(gè)矩形窗 FIR 帶阻濾波器。 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 00Fr e q u e n c y ( H z )Phase (degrees)0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1 0 0 5 00Fr e q u e n c y ( H z )Magnitude (dB) 圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 保持濾波器的類型為 IIR，選擇通帶類型為高通濾波器，通帶 +阻帶輸入 ，通帶最大衰減為 3db，阻帶最小衰減為 15db，點(diǎn)擊生成濾波器按鈕，出現(xiàn)如圖 所示，這是一個(gè) IIR 高通濾波器。 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 2 0 0 1 0 00100200Fr e q u e n c y ( H z )Phase (degrees)0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1 5 0 1 0 0 5 00Fr e q u e n c y ( H z )Magnitude (dB) 圖 繼續(xù)保持濾波器類型為 IIR，選擇通帶類型為帶阻濾波器，通帶 +阻帶輸入本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 ，通帶最大衰減為 3db，阻帶最小衰減為 15db，點(diǎn)擊生成濾波器按鈕之后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個(gè) IIR 帶阻濾波器。并且可將參數(shù)不同時(shí) ,系統(tǒng)仿真曲線相比較 ； ④突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞軙r(shí)間、地點(diǎn)的限制。在模擬實(shí)驗(yàn)之前 ,學(xué)生 利用仿真平臺(tái)完成預(yù)習(xí) ,減少實(shí)驗(yàn)盲目性。 本章小結(jié) 這一章是本文的主要部分 ，是文章的設(shè)計(jì)部分，主要是介紹利用 matlab 來設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的方法和一個(gè)實(shí)例?？梢赃M(jìn)行信號(hào)的相加，相乘，平移和卷積等運(yùn)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 算，生成 FIR 和 IIR 兩種濾波器。進(jìn)而在設(shè)計(jì)濾波器方面更是水到渠成了。 matlab 是美國 Math works 公司開發(fā)的新一代科學(xué)計(jì)算軟件 ,是一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件 ,功能強(qiáng)大 ,編程簡單 ,開放性強(qiáng) ,廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助分析設(shè)計(jì)、仿真、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域 ,是當(dāng)今國際上公認(rèn)的在科技領(lǐng)域方面最為優(yōu)秀的應(yīng)用軟件和開發(fā)環(huán)境。 時(shí)域離散系統(tǒng)是在時(shí)間上離散的抽樣系統(tǒng)，而時(shí)域離散離散系統(tǒng)是不僅在時(shí)間上是離散的，而且在幅值上進(jìn)行了量化，即幅值也是離散的，這應(yīng)該就是數(shù)字信號(hào)了。 3）用 matlab 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)界面。 展望 基于 matlab 的數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì) 技術(shù) 是伴隨著計(jì)算機(jī)的不斷普及而發(fā)展起來的 用 matlab 設(shè)計(jì)出來的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以進(jìn)行很多典型的實(shí)驗(yàn)，有助于實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。在 matlab 設(shè)計(jì)出來的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不僅方便，還高度仿真 。不僅在教學(xué)方面仿真平臺(tái)作用很大，在很多大實(shí)驗(yàn)在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，一般都先進(jìn)行大量的模擬實(shí)驗(yàn)，這都可以在仿真平臺(tái)上進(jìn)行。但我們有理由相信，隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，總有一天，人們再也不用 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)了，只要打開電腦，在仿真平臺(tái)進(jìn)行即可。 [2]陳懷深、吳大正、高西全。 [3] 張志涌等 .《精通 版》 [M]， 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020 [4]丁玉美、高西全等《數(shù)字信號(hào)處理》 西安電子科技大學(xué)出版社， 2020。 [6] 孫兆林． 《 MATLAB6． X 圖像處理 fM]》 ， 北京：清華大學(xué)出版社 ， 2020。 [8] 張秋紅 、 李玉忍 .《 用 MATLAB 制作圖形用戶界面 [J].電腦開發(fā)與應(yīng)用 》， 2